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人类能实现光速旅行吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-11-09 20:54:05

迄今为止,距离达到光速最近的人类是在强大的粒子加速器里,如LHC(大型强子对撞机)和Tevatron。[费米实验室| Tevatron |加速器]这些巨大的机器将亚原子粒子加速到超过光速的99.99%,但是正如诺贝尔物理学奖获得者大卫·格罗斯解释的那样,这些粒子永远不会达到宇宙速度的极限。

这是因为,达到这样的速度需要无限的能量,在这个过程中,物体的质量也会变得无限,这是不可能的。

人类能实现光速旅行吗?

自爱因斯坦以来,物理学家已经发现,某些实体可以达到超光速的速度,但仍然遵循由狭义相对论制定的宇宙规则。虽然这些不能证明爱因斯坦的理论是错误的,但它们给了我们洞察光和量子领域的特殊行为。

其中之一是切伦科夫辐射在先进的测试反应堆的核心发光。切伦科夫辐射。当物体的速度超过音速时,就会产生音爆。所以,理论上,如果物体的速度超过光速,它应该会产生类似“luminal boom”的现象。

切伦科夫辐射之所以会发光,是因为先进测试反应堆的核心被淹没在水中以保持冷却。在水下,光的传播速度是它在外太空真空中传播速度的75%,但是内核内部的反应产生的电子在水中传播的速度比光还要快。

粒子,如电子,在水中或其他介质如玻璃中速度超过光速,会产生类似音爆的冲击波。同样,当电子在水中以高于光速的速度运动时,它们会产生一种光波,这种光波有时会发出蓝光,但也会发出紫外线。虽然这些粒子的速度比光在水中的速度快,但它们实际上并没有打破宇宙速度的极限——每小时299792公里。

科学家们说,打破光的障碍的唯一可行的方法可能是通过广义相对论和时空的扭曲。这种扭曲就是众所周知的“虫洞”,从理论上讲,它可以让某些东西瞬间传播到很远的地方,从本质上说,我们可以通过在很短的时间内传播很远的距离来打破宇宙速度的限制。然而,这并不等同于穿越光障,而是走捷径去走很远的路。

NASA的一个团队在使用EmDrive谐振腔的时候,可能无意中把粒子加速到比光速还快的速度——基本上,如果他们的发现被证明是准确的,那么这个团队可能刚刚发现了比光速还快的旅行。美国国家航空航天局已经测试了一个可以在10周内将我们送上火星的引擎

澄清一下,电磁共振室是一种被提议的星际推进方法:基本上,这可能最终成为未来星际飞船使用的引擎。使用这种设备的好处是很多的:它是电动的,它的特点是没有移动部件,不需要任何物质燃料来移动。如果它能按计划运行,很有可能会产生一种新的引擎。

美国国家航空航天局目前正在研究这项技术的未来应用,但很少有人预料到会发生这样的事情:根据美国国家航空航天局太空飞行论坛上的一篇文章,当一组研究人员向共振室发射激光时,粒子被加速到天文速度……有些甚至比光速还快。

“…EmDrive上的这个信号(干扰图案)看起来就像一个翘曲气泡。翘曲气泡背后的数学原理显然与EmDrive中发现的干扰模式相吻合。”

有可能美国宇航局刚刚创造了一个“翘曲气泡”,就像《星际迷航》里那样,它可能会导致太空旅行技术的巨大进步。用传统的方法,在地球和我们的邻居火星之间旅行仍然是单程旅行,但如果EmDrive能够制造出稳定的扭曲气泡,并且超光速旅行成为现实,那可能就不再是这样了。

当然,要做出任何真正的结论可能需要数年时间,更不用说实际的超光速实验了——更不用说加速物质和加速光是完全不同的两件事。话虽如此,美国宇航局可能真的会有大项目……这可能会重新定义人类对太空旅行的看法。
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